Tesis Dr.Cs. Rafael Quintana Puchol-2013.pdf - Universidad Central ...

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concordancia con esto es importante, al confeccionar las matrices de los fundentes, lograr que
las escorias durante la realización de la soldadura sean lo más homogéneas y funcionales
metalúrgicamente. Ya que si éstas contienen o se forma en ellas una notable de cantidad de
partículas no solubles de óxidos refractarios u otras sustancias de alta temperatura de fusión
alterarían topoquímicamente las funciones de las escorias, resultando microzonas en el cordón
de soldadura con características físicas y químicas algo diferentes del resto del mismo. Las
escorias derivadas de fundentes aglomerados son menos homogéneas que las
correspondientes a los fundentes fundidos. Por esta razón, los conocimientos sobre la
viscosidad (la fluidez) de la escoria en el sistema metal-escoria son de gran importancia para
prever algunas propiedades del cordón de soldadura. También hay que tener en cuenta que la
viscosidad del metal líquido del cual se forma el cordón, por ejemplo, a 1 873 K (1 600 ºC)
oscila dentro de los límites entre 0,0045 y 0,0085 Pa·s (1 kg∙·m -1 ∙·s -1 = 10 poise), mientras las
escorias de soldadura por arco eléctrico oscilan regularmente entre 0,2 y 5 Pa·s para aquellas
de composición silicáticas y alumosilicáticas y para las salinas con predominio de CaF2 (hasta
40 %) entre 0,05 y 0,5 Pa.s [39, 41, 63, 67, 80].
Otro aspecto a considerar de las escorias con respecto
al metal del cordón es la densidad que para las escorias
se encuentra en el rango de 2,6 hasta 3,5 g.cm -3 ,
mientras la del metal de los cordones oscila con mayor
frecuencia entre 7,3 y7,6 g.cm -3 . También se diferencian
en que el metal líquido solidifica a una temperatura
determinada, mientras en la escoria la solidificación se
realiza en un relativamente amplio rango de
temperatura.
Figura 1.9: Representación
Como regla general, en las escorias alumosilicáticas del
esquemática del
sistema de óxidos SiO2-Al2O3-CaO se observa que con comportamiento de la viscosidad
de una escoria en función de la
el incremento de la temperatura la viscosidad disminuye
temperatura
paulatinamente, tendiendo asintóticamente al eje de las abscisas.
El sistema ternario de óxidos del tipo SiO2-Al2O3-CaO ha sido ampliamente estudiado fásica y
termodinámicamente, e indagar sobre él puede servir, además, de base para el desarrollo de
sistemas más complejos.
Temperatura, K
Como regla general, en las escorias alumosilicáticas del sistema de óxidos SiO2-Al2O3-CaO se
distingue que para una composición química fija la viscosidad disminuye con el incremento de la
temperatura (véase Figura 1.9), pero con diferentes gradientes de temperatura al comparar
diferentes zonas, tal como se observa en la Figura 1.9. La dependencia de la viscosidad (η < 10
V i s c o s i d a d , η ; P a . s
Alta η
m e d i a n a η
Baja η